보고서 정보
주관연구기관 |
동화바이텍스(주) |
연구책임자 |
김정근
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2015-02 |
과제시작연도 |
2014 |
주관부처 |
산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 |
TRKO201600016939 |
과제고유번호 |
1415134608 |
사업명 |
소재부품기술개발 |
DB 구축일자 |
2017-09-20
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키워드 |
친환경.불연 흡 차음 부직포.단열 부직포.전기방사.복합화.
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초록
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개발목표 및 내용
1. 3차년도 개발목표
- Oxy-PAN 카본 파이버 및 난연 코튼을 LM-Black PET과 혼용하여 부직포 공정을 통한 극한 환경용 단열, 준불연, 흡음 내장용 소재 개발
- Electro-spinning 무기 섬유 소재를 고밀도 압축보드 및 Ceramic Coating등과 복합화에 의한 극한 환경용, 친환경용 및 인체 친화형 부직포 흡음, 단열 섬유소재 및 내화 소재 개발
- 무기계 Electro-Spray 후 세라믹 코팅 및 표면 강도 향상을 위한 후가공 공정 개발에 의한 건축 인테리어
개발목표 및 내용
1. 3차년도 개발목표
- Oxy-PAN 카본 파이버 및 난연 코튼을 LM-Black PET과 혼용하여 부직포 공정을 통한 극한 환경용 단열, 준불연, 흡음 내장용 소재 개발
- Electro-spinning 무기 섬유 소재를 고밀도 압축보드 및 Ceramic Coating등과 복합화에 의한 극한 환경용, 친환경용 및 인체 친화형 부직포 흡음, 단열 섬유소재 및 내화 소재 개발
- 무기계 Electro-Spray 후 세라믹 코팅 및 표면 강도 향상을 위한 후가공 공정 개발에 의한 건축 인테리어용 소재 개발.
2. 개발내용 및 결과
1) 극한 환경용 Oxy-PAN Fiber를 사용한 내환경 대응용 내장 부직포 소재 개발
- 이종 섬유의 최적 섬유 혼용율 설계 Oxy-PAN Fiber (2Denier/30mm)+Black Low-Melting Fiber (4Denier/51mm) = 5:5(총 중량: 1,000~3,000gram/㎡, 두께: 50mm)
- 이종 섬유간 최적 카딩성 유지를 위한 설비 최적화( Fiber 개면 설비및 이송Duct 보완)
- 단층구조의 성형 온도, Belt-press 및 성형성 강화를 위한 냉각 system 최적화
- 결과 : 흡음률(0.97), 열전도율(0.035W/m.K=0.030Kcal/m.h℃), 준불연인증, 항균성 99.9%, 내후성 및 인체 유해성 적합 판정.
2) 외장용 고밀도 압축보드 제조 및 무기계 Electro-spinning을 통한 준불연화, 난연 후 무기 Ceramic Coating을 통한 복합화 완료.(Vi-Board 및 Putty-Board 외 5종 상품화 완료: D.I.Y용)
- 고밀도 부직포 제조를 위한 Needling 조건 및 New Design 설계를 통한 적용완료 (최적 두께 9mm )
- 하드보드의 강성 부여 및 뒤틀림 방지를 위한 Dipping용 Roll Gauge 최적화 및 Micro-wave 건조 성능 향상을 통해 준불연화 생산 조건 확보 완료
- 난연(준불연) 성능 향상을 위한 난연 신소재 Fumed silica 적용완료(백화현상 해결)
- 준불연성 강화를 위한 최적 무기계 Electro-spinning용 New Nozzle Design 설계 및 적용완료(Electro-spinning용 Solution 배관(절연체) 및 안전장치 보완 (유독가스 배출설비 등)
3) 건축 인테리어용 무기계 Air-Spray 후 세라믹 코팅 및 표면 강도 향상 공정 개발
- 친환경성 및 다 기능성(난연,항균,방오) 소재 개발 및 배합 Recipe 최적화(규조토 30% + Anbigent 0.5% + 불소계 발수제 3% + 인계 난연제 10% 등)
- 고압 코팅용 스프레이 설치 및 표면 강도 향상을 위한 표면 도포량 최적화
- 제품 규격 Size를 위한 표준화를 위한 Cutting 설비 투자 및 설치
- 결과 : 흡음율(0.7), 준불연 인증(가스 유해성, 연기 밀도 통과 및 총열방출량 2.9MJ/㎡)통과, 친환경 크로바 인증(HB mark 인증), 항균99.9%, 방오(발수 4급), 내 환경 시험 적합 판정 완료.
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
1) 친환경 고 부가가치 건축용 섬유 소재 개발 : 1,2차 년도에 개발한 고압축 하드보드를 더 응용한 다기능성 흡음 및 방염 및 준불연 내, 외장재는 전 세계 건축 소재 시장(약 5000조)에서 친환경 소재가 차지하는 10%의 시장 500조 시장 중에 당사만이 세계에서 유일하게 친환경 건축용 섬유 소재(크로바 인증: HB Mark)로 인증을 받음과 동시에 2020년 매출 1,000억 달성을 향해 달려 갈 수 있는 가격 경쟁력과 기술을 확보함.
2) 월마트 및 홈데포 D.I.Y 수출용 및 롯데 및 홈플러스 등 D.I.Y용 내수 유통망 및 관급 공사 및 조달청 납품용 벽체 및 천정재, 인테리어 및 내화벽체 시장 등에 적용하기 위한 준불연화 기술 개발 목표를 달성함과 동시에 자체 기술을 확보였고 차별화 목적용도의 내화 벽체용 준불연 제품 및 경량 칸막이 제품 등으로 다양화를 시도한 고밀도(500K이상)의 내화 벽체용 준불연 내화 소재 제품을 개발하였다. 이는 현재 수입해서 사용 중인 내화 벽체 석고 시장을 대체함과 동시에 우수한 경쟁력과 경량화 및 내화력 강화 등의 품질 경쟁력을 갖고 외주 시장 공급 및 수출의 문을 열게 됨.
3) 용도에 따라 인테리어용 방염 제품으로 또는 준불연 보드 제품으로 건축 내장용 인테리어재료 로서의 다양한 기능성(항균, 방오, 흡음, 단열, 난연, 시공 편의성, 경량성 등)을 보유하면서 친환경성을 유지하도록 표면 특수 코팅을 행하여 차별화 한제품은 섬유상 보드에 다기능성 등이 동시에 발현시킬 수 있게 되어서 현재 국제 건축 전시회 등 수출 시장(유럽, 중동, 미주, 중국, 일본 시장)에서 호평을 받고 있음.
(상품명: 바이보드. 바이퍼티보드, 바이패브릭보드, 바이벽지보드, 바이엠보보드 등)
4) 2013년 하반기부터 개발이 이루어짐과 동시에 매출이 조금씩 증가되어 2015년도에도 친환경 건축 소재로 매출 목표 50억 달성(내수 40억+ 수출 10억)을 향해 정진함과 동시에 과제 종료 후 2015년도 이후에는 100억 이상, 2020년도에는 친환경 건축 소재로 내수 및 수출 1,000억 이상 달성, 고용 창출 500명을 달성할 수 있는 효과를 기대 할 수 있게 됨.
5) 관련 표면 무기계 전기 방사 기술은 차후 섬유 고기능성 필타 및 에너지 저장용 소재 시장, 메디칼 섬유 시장, 자동차 경량 소재 및 항공 우주 산업으로의 제품용도 개발이 가능하여 제품 용도와 관련된 유관 기업 산업 활성화에 크게 이바지 할 수 있게 됨.
4. 적용분야
○ 2015년 상기 아이템 등으로 다양화하여 적용 및 매출 계획 50억 예상.
○ 친환경 건축 및 흡음용 내장 마감재 및 단열재.
○ 내화 벽체 설계용 준불연 내화 소재.
○ 방화벽 및 방화문의 내장 소재.
○ 인테리어 흡음 마감재 ( 학교, 강당, 유치원, 스튜디오, 골프존, 방송실, 뮤직룸 등)
○ 목재 가구 대체용 소재.
○ 실내 장식용 인테리어 소재.(첨부: 건축용 종합 카달로그 첨부)
○ 2014년 세계 국제 건축 전시회 참가 – 라스베가스, 모스크바, 동경, 상해, 광저우, 두바이 등에 적극 참가하여 취급 대리점 모집 및 마케팅 인프라 구축 완료.
필요시 해외 현지 생산(Localization)을 위한 공동 투자 등 협의 중.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 최종보고서 제출서 ... 2
- 제 출 문 ... 3
- 부품소재기술개발사업 최종보고서 초록 ... 4
- 목차 ... 26
- 제1장 서론 ... 28
- 제1절 무기계 전기방사를 이용한 친환경 건축 내장용 부직포 섬유 소재 ... 28
- 1. 친환경 건축 내장용 부직포 섬유 소재의 형상 및 명칭 ... 28
- 2. 친환경 건축 내장용 부직포 섬유 소재의 기능 ... 30
- 3. 친환경 건축 내장용 부직포 섬유 소재의 핵심기술 및 요소기술 ... 31
- 4. 국내·외 제품·기술 및 시장 현황 ... 32
- 제2절 기술개발 목표 ... 40
- 1. 1차년도 개발목표 ... 40
- 2. 2차년도 개발목표 ... 43
- 3. 3차년도 개발목표 ... 46
- 제3절 기술개발 내용 ... 49
- 1. 1차년도 기술개발 내용 ... 49
- 2. 2차년도 기술개발 내용 ... 50
- 3. 3차년도 기술개발 내용 ... 52
- 제2장 본론 ... 55
- 제1절 기술개발의 목표 및 내용 ... 55
- 1. 기술개발의 목표 달성여부 ... 55
- 2. 기술개발의 내용 수행실적 ... 60
- 3. 기술적 해결방법 수행실적 ... 236
- 4. 기술개발의 내용에 대한 보호대책 수행실적 ... 272
- 5. 수요기업과의 협력방안 수행실적 ... 273
- 6. 정량적 목표에 대한 공인시험기관의 공인시험 결과 ... 287
- 7. 산업재산권 출원․등록 및 논문 게재․발표 ... 337
- 제2절 수행주체별 담당내용 및 협력 ... 339
- 1. 수행주체별 담당내용 수행실적 ... 339
- 2. 수행주체별 협력 수행실적 ... 343
- 3. 수행주체별 인력 및 연구기자재․시설의 투입 실적 ... 346
- 제3절 기술개발 추진일정 준수여부 ... 348
- 1. 동화바이텍스(주) ... 348
- 2. 한국생산기술연구원 ... 348
- 3. 숭실대학교 산학협력단 ... 349
- 제3장 결론 ... 350
- 1. 3차년도 개발결과에 따른 정략적 사업목표 달성도 ... 350
- 2. 3차년도 기술개발 결과 결론 ... 351
- 끝페이지 ... 355
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